爆竹用新型高氯酸钾纸引火线 【技术领域】
本发明属于烟花爆竹技术领域， 具体涉及一种爆竹用新型高氯酸钾纸引火线。背景技术 爆竹生产在我国已有几百年的历史， 其中的纸引火线制作长期处于家庭作坊式手 工生产， 近年来才发展为无隔离、 近距离操作的机械生产。现有技术中的纸引火线通常是 由氯酸钾和杂木炭按照一定比例混合配制而成， 浆引时采用的胶水为聚乙烯醇树脂。由于 氯酸钾本身具有摩擦感度高和撞击感度高的特点， 撞击感度、 摩擦感度均高达 95％以上， 有 的甚至高达至 100％， 导致纸引火线在生产运输过程中存在较大的安全隐患， 燃烧、 爆炸事 故经常发生， 且事故率远高于其它烟花爆炸产品， 每年都有不少人死于纸引火线的生产、 切 引、 使用和拉运等各个环节中。
况且， 在 《烟花爆竹安全与质量》 (GB10631-2004) 国家强制执行标准第 5.5.1.1 条明确规定 ： 烟花爆竹产品禁止使用氯酸盐 ( 烟雾类、 摩擦类除外 ) ； 《烟花爆竹引火线》 (GB19595-2004) 和 GB19595-2004《烟花爆竹引火线》 国家标准第 1 号修改单又进一步明确 了烟花爆竹用纸引火线禁止使用氯酸盐， 包括氯酸钾。为此研制一种不含氯酸钾且生产运 输安全可靠的爆竹用新型纸引火线是本领域科研人员亟待研究和解决的重大课题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足， 提供一种爆竹用新型高氯酸钾纸引火 线， 其性能稳定、 生产运输安全可靠且制作工艺简单， 同时燃速高， 吸湿率低， 摩擦感度低和 撞击感度低， 且性能和选材均符合国家标准规定。
为解决上述技术问题， 本发明采用的技术方案是 ： 一种爆竹用新型高氯酸钾纸引 火线， 其特征在于， 所述纸引火线中的引火药粉由以下质量百分比的原料组成 ： 高氯酸钾 53％～ 63％， 麻杆炭 24％～ 34％， 氧化镁 8％～ 18％ ；
制作工艺包括以下步骤 ：
(1) 按上述质量百分比将麻杆炭和氧化镁采用混药机混合均匀， 然后与高氯酸钾 均匀混合在一起， 得到引火药粉 ；
(2) 将步骤 (1) 中的引火药粉采用搓引机与引线纸搓成半成品纸引火线， 引火药 粉的用量为 0.8 斤～ 1.2 斤引火药粉 /1 千米引线纸 ；
(3) 将步骤 (2) 中的半成品纸引火线进行浆引， 浆引后进行风干、 切引和倒盘， 即 制得成品纸引火线。
上述的爆竹用新型高氯酸钾纸引火线， 其特征在于， 步骤 (3) 中浆引过程中采 用的胶水由树脂胶与水经均匀搅拌后制成， 所述树脂胶和水的质量百分比为 ： 树脂胶 0.8％～ 1.2％， 水 98.8％～ 99.2％。
上述的爆竹用新型高氯酸钾纸引火线， 其特征在于， 所述高氯酸钾、 麻杆炭和氧化 镁的质量百分比分别为 ： 高氯酸钾 58％， 麻杆炭 29％， 氧化镁 13％。上述的爆竹用新型高氯酸钾纸引火线， 其特征在于， 所述树脂胶和水的质量百分 比为 ： 树脂胶 1％， 水 99％。
本发明之所以选用高氯酸钾作为主料来代替氯酸钾， 是因为它与氯酸钾相比具有 性能稳定、 比重大、 摩擦感度低和撞击感度低的特点， 是烟花爆竹行业允许使用的药物， 同 时货源供应充足， 各地区皆可方便购买， 不受地域限制。
本发明之所以选用麻杆炭作为辅料来代替杂木炭， 是因为麻杆炭是由麻杆烧制而 成的含碳量极高的物质， 与由硬木烧制而成的杂木炭相比， 具有比重小、 吸湿性差、 散湿快、 材质疏松、 易粉碎和无藕节等优良特性， 且容易烧透， 残木较少， 同时体积大， 取材方便， 性 能不受影响， 与高氯酸钾配合后效果佳， 燃速符合技术要求。
本发明之所以还添加少量氧化镁， 是因为它能很好的提高纸引火线燃速和稳定性 能， 同时容易购买。
本发明与现有技术相比具有以下优点 ：
1、 本发明采用性能稳定、 摩擦感度低和撞击感度低的高氯酸钾作为主料， 采用体 积大、 材质疏松、 无藕节且容易烧透的麻杆炭作为辅料， 配以能很好提高纸引火线燃速和稳 定性的氧化镁， 并依次经混药、 搓引、 浆引、 风干、 切引和倒盘后制得成品。 因此， 本发明制作 工艺简单， 生产的纸引火线性能稳定， 运输安全可靠。 2、 本发明在浆引过程采用的胶水由原来的聚乙烯醇树脂， 替换为由树脂胶和水经 均匀搅拌后制成的胶水， 由于树脂胶的防潮特性优于聚乙烯醇树脂， 因此制成的成品指引 火线硬度和韧度均能达到用户要求的技术标准， 且封固性好， 同时确保了指引火线的稳定 性。
3、 本发明具有燃速高， 吸湿率低， 摩擦感度低和撞击感度低特点， 解决了现有技术 中纸引火线在生产运输过程中存在较大安全隐患的问题， 进而提高了生产制作的安全性 能。
4、 本发明爆竹用新型高氯酸钾纸引火线的性能和选材均符合国家标准规定， 其于 2009 年 8 月 31 日， 经陕西省烟花及民爆产品质量监督检验站检验并在 NO9095 报告中表明 ： 经检验， 该样品不含铝酸盐， 含有高氯酸钾， 所检项目符合 GB10631-2004 和 GB19595-2004 标准规定要求， 判定该批产品合格。
下面通过实施例， 对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
实施例 1
本实施例中， 所述纸引火线中的引火药粉由以下质量百分比的原料组成 ： 高氯酸 钾 58％， 麻杆炭 29％， 氧化镁 13％。
制作工艺包括以下步骤 ：
(1) 按上述质量百分比将麻杆炭和氧化镁采用混药机混合均匀， 然后与高氯酸钾 均匀混合在一起， 得到引火药粉。
(2) 将步骤 (1) 中的引火药粉采用搓引机与引线纸搓成半成品纸引火线， 引火药 粉的用量为 0.8 斤～ 1.2 斤引火药粉 /1 千米引线纸。
(3) 将步骤 (2) 中的半成品纸引火线进行浆引， 浆引后进行风干、 切引和倒盘， 即制得成品纸引火线。
本实施例中， 引火药粉的用量为 1 斤引火药粉 /1 千米引线纸。浆引过程中采用 的胶水由树脂胶与水经均匀搅拌后制成， 所述树脂胶和水的质量百分比为 ： 树脂胶 1％， 水 99％。
实施例 2
本实施例中， 所述纸引火线中的引火药粉由以下质量百分比的原料组成 ： 高氯酸 钾 53％， 麻杆炭 34％， 氧化镁 13％。
本实施例中， 引火药粉的用量为 0.8 斤引火药粉 /1 千米引线纸。浆引过程中采用 的胶水由树脂胶与水经均匀搅拌后制成， 所述树脂胶和水的质量百分比为 ： 树脂胶 0.8％， 水 99.2％。
本实施例中爆竹用新型高氯酸钾纸引火线的制作工艺与实施例 1 相同。
实施例 3
本实施例中， 所述纸引火线中的引火药粉由以下质量百分比的原料组成 ： 高氯酸 钾 63％， 麻杆炭 24％， 氧化镁 13％。
本实施例中， 引火药粉的用量为 1.2 斤引火药粉 /1 千米引线纸。浆引过程中采用 的胶水由树脂胶与水经均匀搅拌后制成， 所述树脂胶和水的质量百分比为 ： 树脂胶 1.2％， 水 98.8％。
本实施例中爆竹用新型高氯酸钾纸引火线的制作工艺与实施例 1 相同。
实施例 4
本实施例中， 所述纸引火线中的引火药粉由以下质量百分比的原料组成 ： 高氯酸 钾 60％， 麻杆炭 32％， 氧化镁 8％。
本实施例中， 引火药粉的用量为 0.9 斤引火药粉 /1 千米引线纸。浆引过程中采用 的胶水由树脂胶与水经均匀搅拌后制成， 所述树脂胶和水的质量百分比为 ： 树脂胶 0.9％， 水 99.1％。
本实施例中爆竹用新型高氯酸钾纸引火线的制作工艺与实施例 1 相同。
实施例 5
本实施例中， 所述纸引火线中的引火药粉由以下质量百分比的原料组成 ： 高氯酸 钾 55％， 麻杆炭 27％， 氧化镁 18％。
本实施例中， 引火药粉的用量为 1.1 斤引火药粉 /1 千米引线纸。浆引过程中采用 的胶水由树脂胶与水经均匀搅拌后制成， 所述树脂胶和水的质量百分比为 ： 树脂胶 1.1％， 水 98.9％。
本实施例中爆竹用新型高氯酸钾纸引火线的制作工艺与实施例 1 相同。
以下是我们分别对本发明新型高氯酸钾纸引火线的燃速、 爆响率、 吸湿率、 摩擦感 度和撞击感度的性能试验情况， 每个性能分六组进行试验 ：
A、 燃速试验
量取 2000cm 长度的快速纸引火线， 使用两块精度为 0.1s 的秒表进行检测， 取平均 值如下表 ：
表1
B、 爆响率试验 取成品爆竹 500 个， 将其分为六组逐个进行燃放， 统计每组的爆响率， 取平均值如 表2下表 ：
C、 吸湿率试验
量取 5cm 长的干燥纸引火线， 放在底部盛有硝酸钾炮和溶液的恒温器内， 24h 后按 QB/T1941.5 方法测定其内部水分增加的百分数， 取平均值如下表 ：
表3
D、 摩擦感度试验
摩擦感度是指烟花爆竹药剂受机械摩擦作用而发火的难易程度。 本试验以纸引火 线引火药粉的发火百分率表示纸引火线的摩擦感度， 试验中所需的仪器为 MGY-1 型摆式摩 擦仪， 所需的表压为 0.64MPa， 摆角为 50°， 药剂量为 (20±2)mg， 按 SN0545-1996《出口烟 花爆竹烟火药剂安全检测规程》 中 5.5 的规定测定其摩擦感度， 取平均值如下表 ：
表4
E、 撞击感度试验
撞击感度是指烟花爆竹药剂受外界机械撞击作用而发火的难易程度。本试验以 纸引火线引火药粉的发火百分率表示纸引火线的撞击感度， 试验中所需仪器为 WL-1 型 落锤仪， 所需的锤重为 (10.00±0.01)kg， 锤的落高为 (250±1)mm， 药量为 (40±2)mg， 按 SN0545-1996《出口烟花爆竹烟火药剂安全检测规程》 中 5.4 的规定测定其撞击感度， 取平 均值如下表 ：
表5
在上述试验中由表 1 可见， 快速纸引火线的平均燃速为 3.75cm/s， 符合国家标 准快速纸引火线大于或等于 3cm/s( 国家标准规定快速纸引火线的燃速≥ 3cm/s， 慢速纸 引火线的燃速≤ 3cm/s) 的要求 ； 由表 2 可见， 纸引火线的平均爆响率为 92.33 ％， 符合 GB10631-2004 标准要求 ： B 级纸引火线爆响率大于或等于 90％， C 级纸引火线爆响率大于或 等于 85％ ； 由表 3 可见， 纸引火线的平均吸湿率为 1.5％， 符合国家标准小于或等于 3.0％ 的要求 ； 由表 4 可见， 纸引火线的平均摩擦感度为 0， 远小于国家标准小于或等于 60％的要 求； 由表 5 可见， 纸引火线的平均撞击感度 12％， 远小于国家标准小于或等于 50％的要求， 即所测指标均完全符合标准要求。
本发明制备的爆竹用新型高氯酸钾纸引火线， 由蒲城县质量技术监督局委托陕 西省烟花及民爆产品质量监督检验站于 2009 年 8 月 10 日进行抽样检测， 其依据的是 GB10631-2004 和 GB19595-2004， 经认定样品所检项目均符合标准规定要求， 由 NO9095 出检 验报告并与现有氯酸钾纸引线对比情况如下表 ：
表6
由表 6 可见， 目前使用的以氯酸钾为主料生产的纸引火线 12 项指标中有 3 项不合格， 不合格项中禁用药物属不可修复的致命缺陷， 摩擦感度和撞击感度属涉及安全的硬缺 陷， 这些缺陷只要存在一个就判断为该产品不合格。而以高氯酸钾为主料生产的纸引火线 经陕西省烟花及民爆产品质量监督检验站检测， 12 项指标全部符合标准要求， 且产品不含 氯酸钾禁用药物， 摩擦感度趋于零， 远小于 60％的规定， 撞击感度为 12％， 远小于 50％的规 定， 很大程度上降低了生产使用过程中的安全风险， 确保了爆竹生产者的人身安全。
本发明的爆竹用新型高氯酸钾纸引火线， 经蒲城艳兴花炮引火线有限责任公司自 2009 年 8 月起和蒲城宇福花炮引线有限责任公司自 2009 年 7 月起开始推广试用， 共使用 药物配料 7 吨， 生产纸引火线 4000 万米。两公司使用后一致认为 ： 该产品安全性高， 在混 药、 生产、 切引和插引过程中未发生不安全事故， 基本上解决了氯酸钾引火线生产环节所存 在的安全隐患， 且固引后不返潮， 达到了生产者放心、 使用者安心和管理者舒心的目的。另 外， 用户用后比较满意， 受到普遍欢迎， 且乐于使用。9